“挑戰(zhàn)杯”多功能發(fā)音開關(guān)

1、第七屆“挑戰(zhàn)杯”課外學術(shù)科技創(chuàng)作大賽多功能發(fā)音開關(guān)（作品簡介）項目隊長：胡義然（09自動化）項目成員：蔡曉旭（09自動化）丁銳杰（09電師）鄒冰冰（09電二）廣東技術(shù)師范學院自動化學院2010年12月目錄一、概述二、功能與前景三、結(jié)構(gòu)模塊與電路原理圖四、實物五、心得體會6六、特別鳴謝7一、概述人體紅外感應(yīng)開關(guān)的誕生到現(xiàn)如今的使用已經(jīng)日漸頻繁。但是在經(jīng)濟高速發(fā)展的當今社會，人們的節(jié)奏越變得越來越快，人們需要高效節(jié)能全自動的生活，人們普遍要求產(chǎn)品的功能能夠多樣化以方便自己的生活。但是，人體紅外感應(yīng)從誕生至今它的作用還僅是停留在單一的功能上即感應(yīng)到人體時便接通負載，于是我們的多功能發(fā)音開關(guān)就誕生了。

2、我們的作品是一個多功能的發(fā)音開關(guān)。它具有感應(yīng)人體，發(fā)出用戶所需語音并接通負載的功能。容易操作，便于用戶使用。我們就是根據(jù)這樣的設(shè)想構(gòu)造出了我們的作品，利用這個裝置可以通過感應(yīng)人體來實現(xiàn)報警，接待貴賓和接通替他用電器等作用。本裝置可以分為兩大模塊，一個是人體紅外感應(yīng)開關(guān)及穩(wěn)壓模塊，一個是語音模塊。人體紅外感應(yīng)開關(guān)模塊主要用到一個BISS0001芯片,BISS0001是一款具有較高性能的傳感信號處理集成電路，它配以熱釋電紅外傳感器和少量外接元器件構(gòu)成被動式的熱釋電紅外開關(guān)。這個芯片主要來構(gòu)成一個導通開關(guān),使得負載工作。語音模塊主要是應(yīng)用到一個語音芯片。使得錄音和播音的功能便于實現(xiàn)。綜上所述,本作品

3、就是這樣產(chǎn)生的。二、功能與前景我們的作品是一個多功能的發(fā)音開關(guān)。它具有感應(yīng)人體，發(fā)出用戶所需語音并接通負載的功能。應(yīng)用舉例1，現(xiàn)在有些地方總是來賓絡(luò)繹不絕，那么，我們這個多功能發(fā)音開關(guān)就可以大大減輕甚至替代接待人員的工作，可以根據(jù)來賓身份的不同，錄制用戶所需的語音。使來賓有一種備受關(guān)注的感覺。應(yīng)用舉例2，我們現(xiàn)在的防盜器是一種不太人性化的防盜器，一旦感應(yīng)到盜賊便響起警鈴，賊確實是嚇走了，但左右鄰居也被鬧的雞犬不寧。那么，我們這個作品便可以幫助用戶做到嚇走盜賊并不影響左右鄰居。我們可以先錄制音，比如“爸爸，我口渴了”，另外，從另一個2P接口接上一個燈管，當小偷靠近時，便自動發(fā)聲和打開燈管，嚇走小

4、偷，同時避免與小偷產(chǎn)生正面沖突。因此，我們這個作品又是十分之人性化的警報器。我們的作品又可以作為一個普通人體紅外感應(yīng)開關(guān)來使用，它可以通過人體感應(yīng)，能自動快速開啟各類白熾燈、熒光燈、自動門、電風扇和自動洗手池等裝置，或用于安全區(qū)域的自動燈光、照明和報警系統(tǒng)。在經(jīng)濟高速發(fā)展的當今社會，人們的節(jié)奏越變得越來越快，人們需要高效節(jié)能全自動的生活。由此看來，我們作品的是適應(yīng)了市場的需求，設(shè)計十分人性化，具有非常廣闊的應(yīng)用前景。我們進一步打算使它的功能更具多樣化，進一步把它升級，我們初步設(shè)想外接一個單片機，使它運用范圍更廣，更加容易使用，更加便民，并且成本更低。+5V+12V三、結(jié)構(gòu)模塊與電路原理圖模塊一

5、人體紅外感應(yīng)開關(guān)及穩(wěn)壓模塊BISS0001芯片的認識A.管腳圖10UT1IN-1IN+2IN-20UTVBDIBVCB.工作原理BISS0001是由運算放大器、電壓比較器、狀態(tài)控制器、延遲時間定時器以及封鎖時間定時器等構(gòu)成的數(shù)?；旌蠈Ｓ眉呻娐稡ISS0001的熱釋電紅外開關(guān)應(yīng)用電路圖n89C210R6LLOlu,_I1_,1110ktr-1rc3121.1|R5IM13iou同D1J1上圖中，運算放大器OP1將熱釋電紅外傳感器的輸出信號作第一級放大，然后由C3耦合給運算放大器OP2進行第二級放大，再經(jīng)由電壓比較器COP1和COP2構(gòu)成的雙向鑒幅器處理后，檢出有效觸發(fā)信號Vs去啟動延遲時間定時

6、器，輸出信號Vo經(jīng)晶體管T1放大驅(qū)動繼電器去接通負載。上圖中，R3為光敏電阻，用來檢測環(huán)境照度。當作為照明控制時，若環(huán)境較明亮，R3的電阻值會降低，使9腳的輸入保持為低電平，從而封鎖觸發(fā)信號Vs。SW1是工作方式選擇開關(guān)，當SW1與1端連通時，芯片處于可重復觸發(fā)工作方式；當SW1與2端連通時，芯片則處于不可重復觸發(fā)工作方式。在實物中，我們直接把SW1用導線短接，使得它始終都與1端連通，即我們讓芯片一直處于重復觸發(fā)工作中。圖中R6可以調(diào)節(jié)放大器增益的大小，原廠圖紙選10K,實際使用時可以用3K,可以提高電路增益改善電路性能。輸出延遲時間Tx由外部的R9和C7的大小調(diào)整，觸發(fā)封鎖時間Ti由外部的R

7、10和C6的大小調(diào)整，R9/R10可以用470歐姆，C6/C7可以選01U。3、5V穩(wěn)壓電源的應(yīng)用電路圖我們的穩(wěn)壓芯片使用的是LM2940。其中的電容有濾波的作用，使得輸出的電壓能夠穩(wěn)定到5V。模塊二語音模塊這個模塊的實現(xiàn)比較簡單，只需要注意區(qū)分引腳便可以很好的接線，所以這個不作詳細介紹。五、心得體會我們這個設(shè)想最初的誕生只是為了能有效的減少現(xiàn)在日益增長的盜竊事件。從確定這個作品的大體功能，到查找資料，了解各個元件的使用方法，最后確定結(jié)構(gòu)模塊，制定電路圖的最優(yōu)方案，在電子實驗箱上進行試驗，到最后的落實在電路板上，我們前后整整用了3個月的時間，這三個月，并非很難度過，雖然說我們一路來挫折不斷，一

8、次次的試驗結(jié)果不與我們的設(shè)想相符合，但是我們一次次堅定信念，積極尋找原因，克服困難。記得在試驗箱上實驗的時候，我們在選用電容和確定電阻的阻值時，花了很長的時間調(diào)試，我們差點想要放棄，但慶幸的是我們一直堅持了下來，最后終于被我們調(diào)試出來。最讓我們刻骨銘心的一次，是前幾天，我們由于在使用繼電器方面尚缺經(jīng)驗，在電路的設(shè)計時誤用了繼電器，使我們足足連續(xù)奮戰(zhàn)了8個小時，從晚上8點到早上4點才最終克服難關(guān)。我們從這里深刻意識到基本功的重要性，只有不斷地應(yīng)用這些元器件，才可使自己的技術(shù)更加嫻熟。其實，我們這一隊人，從未做過其他電子作品，這是我們的第一件作品。我們通過這個項目后，學習并掌握了人體紅外感應(yīng)技術(shù)，語音模塊技術(shù)，和一些電子元器件的使用，同時也提高了我們的動手能力和團隊協(xié)作意識，我們深刻體會到了科學創(chuàng)新的難度與趣味，我們愿意這樣繼續(xù)走下去，創(chuàng)新更多便民的作品。六、特別鳴謝首先感謝主辦方，給予我們這個參賽的機會。我們理論知識尚不完備，動手能力尚待加強，對一些硬件的使用尚缺乏知識